芒果体育日立YPVF电梯培训教程 第一节 YPVF系统的构成 一、日立YPVF电梯的特点 1、采用交流变频变压调速系统。 2、采用微机控制 3、采用数字选层器 4、采用串行通信 5、把编程器和计算机做在同一块电路板上。 二、YPVF电梯的系统构成 YPVF电梯的系统结构如下图所示： 1、主回路：由三相整流器、逆变器、充电回路和放电回路组成。 在桥式整流器上加的大容量电容器和RC滤波回路，用来滤波，稳定直流电压。 直流侧设置了放电回路，当电梯制动时会引起直流侧电压的上升，当电压上升到一定 值时，可通过硬件回路使反馈三极管自行导通，把反馈的电能消耗在放电电阻上。 在运行接触器10T上并有电阻R1，其作用是在电梯投入运行前，使滤波电容有个预充 电，当10T接通电梯投入运行时，避免因电容器瞬间大电流充电产生冲击，保护整流器和 滤波电容。 2、主微机：采用M6802芯片，主要功能是负责机房控制柜与轿厢之间串行通信，以取得 轿厢的开关信号、呼叫信号、与厅站进行串行通信，以取得厅外召唤信号。以及进行开 关门控制、运行控制、故障检测和记录等。 3、副微机：采用M68000芯片，主要功能是根据主微机的运行指令，负责数字选层器的运 算、速度指令生成、矢量控制，进行故障检测和记录，负责信号器工作。 4、电流指令回路：根据副微机矢量控制演算结果，发出三相交流电流指令。 5、电流控制回路：通过将电流指令回路中三相交流电流指令与感应电动机电流反馈信号 比较，发出逆变器输出电压指令，比较各种反馈信号，决定指令是否生成。 6、PWM脉宽调制控制电路：产生与逆变器输出三相电压指令对应的基极触发信号。 7、基极驱动电路：根据PWM信号，驱动主回路中逆变器的大功率晶体管，使晶体管导通 。 8、负荷检测装置：检测轿厢负荷并输送负载信号给副微机，以进行起动力矩补偿，使电 梯运行平稳。 另外，YPVF系统中还包括：与感应电动机随动，可发送脉冲信号到主、副微机的旋转 编码器、传递楼层位置信号的位置检测器FML、可接受指令信号和开关输入信号的轿操纵 箱C.B和厅外召唤箱H.B,以及系统的各种保护装置。 YPVF的主微机和副微机之间采用并行通信,共同控制又互相监控。 第二节 YPVF的运行过程 1、运行准备 当合上电梯动力电源开关后，R、S、T出线V电压，控制柜上的电压表VM 应有电压指示，电源指示灯PL亮。漏电检出器投入工作，如有漏电，99C吸合，其C2、A 2点闭合，主开关FFB线圈吸合，使FFB不能合闸。如无漏电，FFB可以合上，由阻容电路 组成的过电压保护电路投入运行。逆变器的排风扇FAN开始工作。 当三相电源R、S、T进入了整流器CNV后，经整流三相交流电变为直流电，2端为正， 3端为负。由于此时10T处于释放状态，直流电只能通过冲击限流电阻RSH向大电容FILC充 电。这个预充电功能减少了电梯启动时电流对电网的冲击，也保护了整流器和滤波电容 。此时虽然PM、NA线端有电压，由于逆变器处于关闭状态，所以此时无输出。 当电源开关FFB合上后，变压器TR 1 、TR 2 、TR 4 、TR 6 有电压，各控制回路得 电，层楼指示器灯亮，合上控制柜上的轿厢照明开关LIGHT，轿照明亮，排风扇有电。此 时如果安全系统正常，50B继电器吸合；门处于关闭状态，40D吸合；电梯处于运行准备 状态。 2、外呼、开门 外呼电源P22A是直流+22V电源，如果轿厢停在一层，乘客按一下一层的向上召唤按钮 1U，+22V电源P22A经XH 1-2 ，发光二极管，按钮1U，XH 1- 1 接GD22AX；同时经FIO输入输出板的XH 1- 3 接口，经输入缓冲器X711+0输入电脑后使输出缓冲器Z711+0输出保持信号，1层上召唤 发光二极管1U发光。 经电脑检索，（1）电梯正在本层的平层位置；（2）电梯处于关门状态；（3）电梯 无运行指令；（4）本层有呼梯信号。则电脑判断为本层开门。经输出缓冲器Z102输出开 门信号并触发FLS导通，直流100V电压经A100 双向可控硅FLS D1 101N（1，2） R1 R2 R3 开门机A 门机开关DMCCUT B100，使门电动机旋转开门。开门分两个阶段。第一阶段 ，电流经R5、D3分流，开门速度较快，第二阶段，开门行程开关14接通，电流经电位器 R4的03、14端 14开关，D3与R5并联分流，少部分电流经开门机，开门速度较慢，直到将 开门限位撞开，101N吸合，其常闭点（1、2）断开后，开门停止。 3、选、关门 乘客进入轿厢后，如按下5层的指令按钮，电路板上SDC上的直流+22V电源P22C经X51 1+0输入缓冲器、SDC的FU/14接口，5层按钮、接GD22A。将轿呼叫信号输入电脑。电脑储 存并记忆。输出缓冲器Z511+0输出记忆信

　　日立YPVF电梯培训教程 第一节 YPVF系统的构成 一、日立YPVF电梯的特点 1、采用交流变频变压调速系统。 2、采用微机控制 3、采用数字选层器 4、采用串行通信 5、把编程器和计算机做在同一块电路板上。 二、YPVF电梯的系统构成 YPVF电梯的系统结构如下图所示： 1、主回路：由三相整流器、逆变器、充电回路和放电回路组成。 在桥式整流器上加的大容量电容器和RC滤波回路，用来滤波，稳定直流电压。 直流侧设置了放电回路，当电梯制动时会引起直流侧电压的上升，当电压上升到一定值 时，可通过硬件回路使反馈三极管自行导通，把反馈的电能消耗在放电电阻上。 在运行接触器10T上并有电阻R1，其作用是在电梯投入运行前，使滤波电容有个预充电， 当10T接通电梯投入运行时，避免因电容器瞬间大电流充电产生冲击，保护整流器和滤波 电容。 2、主微机：采用M6802芯片，主要功能是负责机房控制柜与轿厢之间串行通信，以取得 轿厢的开关信号、呼叫信号、与厅站进行串行通信，以取得厅外召唤信号。以及进行开 关门控制、运行控制、故障检测和记录等。 3、副微机：采用M68000芯片，主要功能是根据主微机的运行指令，负责数字选层器的运 算、速度指令生成、矢量控制，进行故障检测和记录，负责信号器工作。 4、电流指令回路：根据副微机矢量控制演算结果，发出三相交流电流指令。 5、电流控制回路：通过将电流指令回路中三相交流电流指令与感应电动机电流反馈信号 比较，发出逆变器输出电压指令，比较各种反馈信号，决定指令是否生成。 6、PWM脉宽调制控制电路：产生与逆变器输出三相电压指令对应的基极触发信号。 7、基极驱动电路：根据PWM信号，驱动主回路中逆变器内的大功率晶体管，使晶体管导 通。 8、负荷检测装置：检测轿厢负荷并输送负载信号给副微机，以进行起动力矩补偿，使电 梯运行平稳。 另外，YPVF系统中还包括：与感应电动机随动，可发送脉冲信号到主、副微机的旋转编 码器、传递楼层位置信号的位置检测器FML、可接受指令信号和开关输入信号的轿内操纵 箱C.B和厅外召唤箱H.B,以及系统的各种保护装置. YPVF的主微机和副微机之间采用并行通信,共同控制又互相监控。 第二节 YPVF的运行过程 1、运行准备 当合上电梯动力电源开关后，R、S、T出线V电压，控制柜上的电压表VM应有 电压指示，电源指示灯PL亮。漏电检出器投入工作，如有漏电，99C吸合，其C2、A2点闭 合，主开关FFB线圈吸合，使FFB不能合闸。如无漏电，FFB可以合上，由阻容电路组成的 过电压保护电路投入运行。逆变器的排风扇FAN开始工作。 当三相电源R、S、T进入了整流器CNV后，经整流三相交流电变为直流电，2端为正，3端 为负。由于此时10T处于释放状态，直流电只能通过冲击限流电阻RSH向大电容FILC充电 。这个预充电功能减少了电梯启动时电流对电网的冲击，也保护了整流器和滤波电容。 此时虽然PM、NA线端有电压，由于逆变器处于关闭状态，所以此时无输出。 当电源开关FFB合上后，变压器TR 1 、TR 2 、TR 4 、TR 6 有电压，各控制回路得电，层楼指示器灯亮，合上控制柜上的轿厢照明开关LIGHT，轿内 照明亮，排风扇有电。此时如果安全系统正常，50B继电器吸合；门处于关闭状态，40D 吸合；电梯处于运行准备状态。 2、外呼、开门 外呼电源P22A是直流+22V电源，如果轿厢停在一层，乘客按一下一层的向上召唤按钮1U ，+22V电源P22A经XH 1-2 ，发光二极管，按钮1U，XH 1-1 接GD22AX；同时经FIO输入输出板的XH 1-3 接口，经输入缓冲器X711+0输入电脑后使输出缓冲器Z711+0输出保持信号，1层上召唤发 光二极管1U发光。 经电脑检索，（1）电梯正在本层的平层位置；（2）电梯处于关门状态；（3）电梯无运 行指令；（4）本层有呼梯信号。则电脑判断为本层开门。经输出缓冲器Z102输出开门信 号并触发FLS导通，直流100V电压经A100 双向可控硅FLS D1 101N（1，2） R1 R2 R3 开 门机A 门机开关DMCCUT B100，使门电动机旋转开门。开门分两个阶段。第一阶段，电流 经R5、D3分流，开门速度较快，第二阶段，开门行程开关14接通，电流经电位器R4的03 、14端 14开关，D3与R5并联分流，少部分电流经开门机，开门速度较慢，直到将开门限 位撞开，101N吸合，其常闭点（1、2）断开后，开门停止。 3、内选、关门 乘客进入轿厢后，如按下5层的指令按钮，电路板上SDC上的直流+22V电源P22C经X511+0 输入缓冲器、SDC的FU/14接口，5层按钮、接GD22A。将轿内呼叫信号输入电脑。电脑储 存并记忆。输出缓冲器Z511+0输出

　　电位器的种类很多，分类方法也有所不同。电位器的外形与电路图形符号如图所示。(图中电位器的电路符号用新标准规定字母RP表示) 图:电位器的外形与图形符号     (a)外形;(b)图形符号按照电阻体材料可分为线绕电位器和非线绕电位器。按照结构特点可分为单联电位器、双联电位器、单圈电位器、多圈电位器、锁紧电位器、非锁紧电位器、带开关电位器等。按照操作调节方式，可分为直滑式电位器、旋转式电位器。按照阻值变化规律，可分为直线式电位器、指数式电位器、对数式电位器。随着科技的不断发展，

　　西安电子科技大学 《数字电子技术》课程设计 题 目 电子幸运转盘设计 学生姓名 专业班级 11级通信2班 学 号 2 院 （系） 信息工程学院 指导教师 完成时间 2013年11月28日 目 录 1 课程设计的目的……………………………………………………1 2 课程设计的任务与要求…………………………………………2 3 设计方案与论证……………………………………………………3 3.1方案设计…………………………………………………3 3.2方案论证…………………………………………………4 4 设计原理及功能说明 ……………………………………………5 5单元电路的设计……………………………………………………5 6 硬件的制作与调试……………………………………………………5 7 总结 …………………………………………………………………10 参考文献…………………………………………………………………15 附录1：总体电路原理图……………………………………………18 附录2：元器件清单…………………………………………………19 1课程设计的目的 2 课程设计的任务与要求 3 设计方案与论证 根据电子幸运转盘的功能要求，将电路划分为四个单元功能模块，即时钟信号发生模 块、译码驱动LED数码管显示模块、十进制计数模块和开关等逻辑控制。 3.1 方案设计 本电路由555成的多谐振荡器和CD4017十进制计数器／脉冲分配器组成。10颗发光二 极管模拟幸运物，当按下启动键1秒以上，发光二极管高速循环点亮，几秒钟后旋转速度 越来越慢并最终随机停止于某颗灯上。可以将每颗灯旁边标上幸运物品作为摇奖器。C1 的数值决定延迟时间，C2的数值决定循环速度。电源供电电压为直流5V，也可以采用3节 1.5V电池供电。电子幸运转盘设计方框图如图3-1所示。 图3-1电子幸运转盘系统方框图 3.2 方案论证 4 设计原理及功能说明 4.1 电路设计原理 脉冲产生器由NE555及外围元件构成多谐振荡器，当按下按键S1时Q1导通，NE555的3脚输 出脉冲，则CD4017的10个输出端轮流输出高电平驱动10只LED轮流发光。松开按键后，由 于有电容C1的存在，Q1不会立即截止，随着C1两端电压的下降，Q1的导通程序逐渐减弱 ，3脚输出脉冲的频率变慢，LED移动频率也随之变慢。最后当C1放电结束后。Q1截止， NE555的3脚不再输出脉冲，LED停止移动。一次开奖过程就这样完成了。R2决定LED移 动速度，C1决定等待开奖的时间。 4.2 功能说明 5 单元电路的设计 5.1 CD4017与NE555的原理 5.1.1 CD4017工作原理 CD4017是一个十进制数集成电路，是十进制计数器／脉冲分配器，它的内部由计数 器及译码器两部分组成。16脚以及8脚分别为正负极电源接脚，可在3- 18V下工作。14是时钟脉冲输入端，每当输入由低电位（约0V）转高电位时令输出端依次 序轮流输出高电位。13端是时钟脉冲控制端，一般接低电位，若接高电位会使14端暂停 作用。15端是置零端，一般接零电位，若接高单位则是输出置零，即Q0输出端永远为高 单位，12端是进位端，用来接下一个十进计数器，变成双位计数器，本电路不用，故空 接。CD4017的内部结构图如图所示。 5.1.2 NE555工作原理 555定时器由3个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触 发器、放电三极管TD和缓冲反相器G4组成。虚线边沿标注的数字为管脚号。其中，1脚为 接地端；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输 入高电平触发脉冲；4脚为复位端，输入负脉冲（或使其电压低于0.7V）可使555 定时器直接复位；5脚为电压控制端，在此端外加电压可以改变比较器的参考电压，不用 时，经0.01uF的电容接地，以防止引入干扰；7脚为放电端，555定时器输出低电平时， 放电晶体管TD导通，外接电容元件通过TD放电；3脚为输出端，输出高电压约低于电源电 压1V- 3V，输出电流可达200mA，因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等；8脚为电源 端，可在5V-18V范围内使用。NE555的内部电路如图所示。 5.2 CD4017与NE555在电路中的作用 在CD4017的14端接上一脉冲产生器便可成为电子幸运转盘。脉冲产生器是一个用计时 器集成电路555设计而成的无稳态多谐波振荡器，产生高低变化不停的方形脉冲波。当按 一下按钮式开关时，C1会及时充电至电源电压9V，此电压经晶体管（TR）缓冲放大器后 施加在IC2 555 无稳态多谐波振荡器的重置端上，令其开始震荡，在第三端输出方波脉冲。当按钮式开 关放开后，C1会经R1放电，其电压徐徐下降，IC3第4 端的电压

　　2013年全国大学生电子设计竞赛 简易旋转倒立摆及控制装置（C题） 【本科组】 摘要： 通过对该测控系统结构和特点的分析，结合现代控制技术设计理念实现了以微控制器MC 9S12XS128系列单片机为核心的旋转倒立摆控制系统。通过采集的角度值与平衡位置进行 比较，使用PD算法，从而达到控制电机的目的。其工作过程为：角位移传感器WDS35D通 过对摆杆摆动过程中的信号采集然后经过A/D采样后反馈给主控制器。控制器根据角度传 感器反馈信号进行PID数据处理，从而对电机的转动做出调整，进行可靠的闭环控制，使 用按键调节P、D的值，同时由显示模块显示当前的P、D值。 关键字： 倒立摆、直流电机、MC9S12XS128单片机 、角位移传感器WDS35D、PD算法 目录 一、设计任务与要求 3 1 设计任务 3 2 设计要求 3 二 系统方案 4 1 系统结构 4 2 方案比较与选择 4 （1） 角度传感器方案比较与选择 4 （2） 驱动器方案比较与选择 5 三 理论分析与计算 5 1 电机的选型 5 2 摆杆状态检测 5 3 驱动与控制算法 5 四 电路与程序设计 6 1 电路设计 6 （1）最小系统模块电路 6 （2）5110显示模块电路设计 7 （3）电机驱动模块电路设计 8 （4）角位移传感器模块电路设计 8 （5）电源稳压模块设计 8 2 程序结构与设计 9 五 系统测试与误差分析 10 5.1 测试方案 10 5.2 测试使用仪器 10 5.3 测试结果与误差分析 10 6 结论 11 参考文献 11 附录1 程序清单（部分） 12 附录2 主板电路图 15 附录3 主要元器件清单 16 一、设计任务与要求 1 设计任务 设计并制作一套简易旋转倒立摆及控制装置。旋转倒立摆的结构如图1所示。电动机 A固定在支架B上，通过转轴F驱动旋转臂C旋转。摆杆E通过转轴D固定在旋转臂C的一端， 当旋转臂C在电动机A驱动下作往复旋转运动时，带动摆杆E在垂直于旋转臂C的平面作自 由旋转。如下图所示 2 设计要求 基本要求： 摆杆从处于自然下垂状态开始，驱动电机带动旋转臂作往复旋转使摆杆 摆动，并尽快使摆角达到或超过 60°~+60°； 从摆杆处于下垂状态开始，尽快增大摆杆 的摆动幅度，直至完成圆周运动； 在摆杆处于自然下垂状态下，外力拉起摆杆至接近1 65°位置，外力撤出同时，启动控制旋转臂使摆杆保持倒立状态时间不少于5s；期间旋转 臂的转动不大于90°。 发挥部分： 从摆杆处于自然下垂状态开始，控制旋转臂作往复旋转运动，尽快使摆杆摆 起倒立，保持倒立时间不少于10s； 在摆杆保持倒立状态下，施加干扰后摆杆能继续保 持倒立或2s内回复倒立状态； 在摆杆保持倒立状态的前提下，旋转臂作圆周运动，并尽 快使单方向转过角度达到或超过360°。 二 系统方案 1 系统结构 系统包括MC9S12XS128单片机；直流电机和电机驱动模块；角位移传感器。由直流电 机来控制旋转臂转动从而来使摆杆摆动，在摆杆的转轴处加上角位移传感器，使摆杆一 开始能快速得摆动出来，并且能保持倒立的状态，框图如下： 2 方案比较与选择 （1） 角度传感器方案比较与选择 方案 选择角位移传感器：角位移传感器它采用非接触式专利设计，与同步分析器和电位 计等其他传统的角位移测量仪相比，有效地提高了精度。 方案 选择陀螺仪：陀螺仪传感器最主要的特性是它的稳定性和进动性。它是用来感测和 维持方向的装置，主要用在航空来判断方向，在此次设计中想到用陀螺仪来控制摆杆角 度，但判断比较复杂，不实用。 因此我们选择角位移传感器。 （2） 驱动器方案比较与选择 方案 选择L298：L298工作电压为12V，电流到2A。但是它的驱动能力弱，不满足我们的 需求。 方案 选择BTN7971：相对于L298,这款驱动器有着跟强大得驱动能力。它与单片机5V 隔离保护单片机；它的PWM1，PWM2最高支持15V，此驱动集成的模块反应迅速，发热量小 。 因此我们选择BTN7971。 三 理论分析与计算 1 电机的选型 一开始我们选择步进电机：步进电机可以实现开环控制，即通过驱动器信号输入的脉 冲数量和频率实现步进电机的角度和速度控制，无需反馈信号。它可以旋转极小的角度 ，从而实现倒立摆的功能。但我们实际操作起来转速比较慢，加上旋转臂等后速度缓慢 。 后来选择直流电机：通过直流电机来带动旋转臂，从而带动摆杆。直流电机控制简单 ，只要加上合适的电压就会转，转速相比步进电机更快，比较适合本题的要求，而且更 适用于PD算法，便于摆杆保持倒立状态。 2 摆杆状态检测 摆杆状态的检测主要要用角位移传感器，然后通过芯片内置AD每隔0.5ms读取到数据，再 将数据转化成角度，通过PID算法调节电机直立效果。假如当摆杆在倒立状态时，然后

　　2013年全国大学生电子设计竞赛 简易旋转倒立摆及控制装置（C题） 【本科组】 摘要： 通过对该测控系统结构和特点的分析，结合现代控制技术设计理念实现了以微控制器MC9S12XS128系列单片机为核心的旋转倒立摆控制系统。通过采集的角度值与平衡位置进行比较，使用PD算法，从而达到控制电机的目的。其工作过程为：角位移传感器WDS35D通过对摆杆摆动过程中的信号采集然后经过A/D采样后反馈给主控制器。控制器根据角度传感器反馈信号进行PID数据处理，从而对电机的转动做出调整，进行可靠的闭环控制，使用按键调节P、D的值，同时由显示模块显示当前的P、D值。 关键字： 倒立摆、直流电机、MC9S12XS128单片机 、角位移传感器WDS35D、PD算法 全国电子设计大赛报告一等奖全文共13页，当前为第1页。 目录 全国电子设计大赛报告一等奖全文共13页，当前为第1页。 一、设计任务与要求 3 1 设计任务 3 2 设计要求 3 二 系统方案 4 1 系统结构 4 2 方案比较与选择 4 （1） 角度传感器方案比较与选择 4 （2） 驱动器方案比较与选择 5 三 理论分析与计算 5 1 电机的选型 5 2 摆杆状态检测 5 3 驱动与控制算法 5 四 电路与程序设计 6 1 电路设计 6 （1）最小系统模块电路 6 （2）5110显示模块电路设计 7 （3）电机驱动模块电路设计 8 （4）角位移传感器模块电路设计 8 （5）电源稳压模块设计 8 全国电子设计大赛报告一等奖全文共13页，当前为第2页。2 程序结构与设计 9 全国电子设计大赛报告一等奖全文共13页，当前为第2页。 五 系统测试与误差分析 10 测试方案 10 测试使用仪器 10 测试结果与误差分析 10 6 结论 11 参考文献 11 附录1 程序清单（部分） 12 附录2 主板电路图 15 附录3 主要元器件清单 16 一、设计任务与要求 1 设计任务 设计并制作一套简易旋转倒立摆及控制装置。旋转倒立摆的结构如图1所示。电动机A固定在支架B上，通过转轴F驱动旋转臂C旋转。摆杆E通过转轴D固定在旋转臂C的一端，当旋转臂C在电动机A驱动下作往复旋转运动时，带动摆杆E在垂直于旋转臂C的平面作自由旋转。如下图所示 2 设计要求 基本要求： 摆杆从处于自然下垂状态开始，驱动电机带动旋转臂作往复旋转使摆杆摆动，并尽快使摆角达到或超过 60°~+60°； 从摆杆处于下垂状态开始，尽快增大摆杆的摆动幅度，直至完成圆周运动； 在摆杆处于自然下垂状态下，外力拉起摆杆至接近165°位置，外力撤出同时，启动控制旋转臂使摆杆保持倒立状态时间不少于5s；期间旋转臂的转动不大于90°。 全国电子设计大赛报告一等奖全文共13页，当前为第3页。 发挥部分： 从摆杆处于自然下垂状态开始，控制旋转臂作往复旋转运动，尽快使摆杆摆起倒立，保持倒立时间不少于10s； 在摆杆保持倒立状态下，施加干扰后摆杆能继续保持倒立或2s内回复倒立状态； 在摆杆保持倒立状态的前提下，旋转臂作圆周运动，并尽快使单方向转过角度达到或超过360°。 全国电子设计大赛报告一等奖全文共13页，当前为第3页。 二 系统方案 1 系统结构 系统包括MC9S12XS128单片机；直流电机和电机驱动模块；角位移传感器。由直流电机来控制旋转臂转动从而来使摆杆摆动，在摆杆的转轴处加上角位移传感器，使摆杆一开始能快速得摆动出来，并且能保持倒立的状态，框图如下： MC9S12XS128单片机BTN7971驱动直流电机角位移传感器摆杆内置AD MC9S12XS128 单片机 BTN7971 驱动 直流电机 角位移 传感器 摆杆 内置AD 2 方案比较与选择 （1） 角度传感器方案比较与选择 方案 选择角位移传感器：角位移传感器它采用非接触式专利设计，与同步分析器和电位计等其他传统的角位移测量仪相比，有效地提高了精度。 方案 选择陀螺仪：陀螺仪传感器最主要的特性是它的稳定性和进动性。它是用来感测和维持方向的装置，主要用在航空来判断方向，在此次设计中想到用陀螺仪来控制摆杆角度，但判断比较复杂，不实用。 全国电子设计大赛报告一等奖全文共13页，当前为第4页。 因此我们选择角位移传感器。 全国电子设计大赛报告一等奖全文共13页，当前为第4页。 （2） 驱动器方案比较与选择 方案 选择L298：L298工作电压为12V，电流到2A。但是它的驱动能力弱，不满足我们的需求。 方案 选择BTN7971：相对于L298,这款驱动器有着跟强大得驱动能力。它与单片机5V隔离保护单片机；它的PWM1，PWM2最高支持15V，此驱动集成的模块反应迅速，发热量小。 因此我们选择BTN7971。 三 理论分析与计算 1 电机的选型 一开始我们选择步进电机：步进电机可以实现开环控制，即通过驱

　　2013年全国大学生电子设计竞赛 简易旋转倒立摆及控制装置（C题） 【本科组】 摘要： 通过对该测控系统结构和特点的分析，结合现代控制技术设计理念实现了以微控制器MC 9S12XS128系列单片机为核心的旋转倒立摆控制系统。通过采集的角度值与平衡位置进行 比较，使用PD算法，从而达到控制电机的目的。其工作过程为：角位移传感器WDS35D通 过对摆杆摆动过程中的信号采集然后经过A/D采样后反馈给主控制器。控制器根据角度传 感器反馈信号进行PID数据处理，从而对电机的转动做出调整，进行可靠的闭环控制，使 用按键调节P、D的值，同时由显示模块显示当前的P、D值。 关键字： 倒立摆、直流电机、MC9S12XS128单片机 、角位移传感器WDS35D、PD算法 目录 一、设计任务与要求 3 1 设计任务 3 2 设计要求 3 二 系统方案 4 1 系统结构 4 2 方案比较与选择 4 （1） 角度传感器方案比较与选择 4 （2） 驱动器方案比较与选择 5 三 理论分析与计算 5 1 电机的选型 5 2 摆杆状态检测 5 3 驱动与控制算法 5 四 电路与程序设计 6 1 电路设计 6 （1）最小系统模块电路 6 （2）5110显示模块电路设计 7 （3）电机驱动模块电路设计 8 （4）角位移传感器模块电路设计 8 （5）电源稳压模块设计 8 2 程序结构与设计 9 五 系统测试与误差分析 10 5.1 测试方案 10 5.2 测试使用仪器 10 5.3 测试结果与误差分析 10 6 结论 11 参考文献 11 附录1 程序清单（部分） 12 附录2 主板电路图 15 附录3 主要元器件清单 16 一、设计任务与要求 1 设计任务 设计并制作一套简易旋转倒立摆及控制装置。旋转倒立摆的结构如图1所示。电动机 A固定在支架B上，通过转轴F驱动旋转臂C旋转。摆杆E通过转轴D固定在旋转臂C的一端， 当旋转臂C在电动机A驱动下作往复旋转运动时，带动摆杆E在垂直于旋转臂C的平面作自 由旋转。如下图所示 2 设计要求 基本要求： 摆杆从处于自然下垂状态开始，驱动电机带动旋转臂作往复旋转使摆杆 摆动，并尽快使摆角达到或超过 60°~+60°； 从摆杆处于下垂状态开始，尽快增大摆杆 的摆动幅度，直至完成圆周运动； 在摆杆处于自然下垂状态下，外力拉起摆杆至接近1 65°位置，外力撤出同时，启动控制旋转臂使摆杆保持倒立状态时间不少于5s；期间旋转 臂的转动不大于90°。 发挥部分： 从摆杆处于自然下垂状态开始，控制旋转臂作往复旋转运动，尽快使摆杆摆 起倒立，保持倒立时间不少于10s； 在摆杆保持倒立状态下，施加干扰后摆杆能继续保 持倒立或2s内回复倒立状态； 在摆杆保持倒立状态的前提下，旋转臂作圆周运动，并尽 快使单方向转过角度达到或超过360°。 二 系统方案 1 系统结构 系统包括MC9S12XS128单片机；直流电机和电机驱动模块；角位移传感器。由直流电 机来控制旋转臂转动从而来使摆杆摆动，在摆杆的转轴处加上角位移传感器，使摆杆一 开始能快速得摆动出来，并且能保持倒立的状态，框图如下： 2 方案比较与选择 （1） 角度传感器方案比较与选择 方案 选择角位移传感器：角位移传感器它采用非接触式专利设计，与同步分析器和电位 计等其他传统的角位移测量仪相比，有效地提高了精度。 方案 选择陀螺仪：陀螺仪传感器最主要的特性是它的稳定性和进动性。它是用来感测和 维持方向的装置，主要用在航空来判断方向，在此次设计中想到用陀螺仪来控制摆杆角 度，但判断比较复杂，不实用。 因此我们选择角位移传感器。 （2） 驱动器方案比较与选择 方案 选择L298：L298工作电压为12V，电流到2A。但是它的驱动能力弱，不满足我们的 需求。 方案 选择BTN7971：相对于L298,这款驱动器有着跟强大得驱动能力。它与单片机5V 隔离保护单片机；它的PWM1，PWM2最高支持15V，此驱动集成的模块反应迅速，发热量小 。 因此我们选择BTN7971。 三 理论分析与计算 1 电机的选型 一开始我们选择步进电机：步进电机可以实现开环控制，即通过驱动器信号输入的脉 冲数量和频率实现步进电机的角度和速度控制，无需反馈信号。它可以旋转极小的角度 ，从而实现倒立摆的功能。但我们实际操作起来转速比较慢，加上旋转臂等后速度缓慢 。 后来选择直流电机：通过直流电机来带动旋转臂，从而带动摆杆。直流电机控制简单 ，只要加上合适的电压就会转，转速相比步进电机更快，比较适合本题的要求，而且更 适用于PD算法，便于摆杆保持倒立状态。 2 摆杆状态检测 摆杆状态的检测主要要用角位移传感器，然后通过芯片内置AD每隔0.5ms读取到数据，再 将数据转化成角度，通过PID算法调节电机直立效果。假如当摆杆在倒立状态时，然后

　　2013年全国大学生电子设计竞赛 简易旋转倒立摆及控制装置（C题） 【本科组】 摘要： 通过对该测控系统结构和特点的分析，结合现代控制技术设计理念实现了以微控制 器MC9S12XS128系列单片机为核心的旋转倒立摆控制系统。通过采集的角度值与平衡位置 进行比较，使用PD算法，从而达到控制电机的目的。其工作过程为：角位移传感器WDS3 5D通过对摆杆摆动过程中的信号采集然后经过A/D采样后反馈给主控制器。控制器根据角 度传感器反馈信号进行PID数据处理，从而对电机的转动做出调整，进行可靠的闭环控制 ，使用按键调节P、D的值，同时由显示模块显示当前的P、D值。 关键字： 倒立摆、直流电机、MC9S12XS128单片机 、角位移传感器WDS35D、PD算法 目录 一、设计任务与要求 3 1 设计任务 3 2 设计要求 3 二 系统方案 4 1 系统结构 4 2 方案比较与选择 4 （1） 角度传感器方案比较与选择 4 （2） 驱动器方案比较与选择 5 三 理论分析与计算 5 1 电机的选型 5 2 摆杆状态检测 5 3 驱动与控制算法 5 四 电路与程序设计 6 1 电路设计 6 （1）最小系统模块电路 6 （2）5110显示模块电路设计 7 （3）电机驱动模块电路设计 8 （4）角位移传感器模块电路设计 8 （5）电源稳压模块设计 8 2 程序结构与设计 9 五 系统测试与误差分析 10 5.1 测试方案 10 5.2 测试使用仪器 10 5.3 测试结果与误差分析 10 6 结论 11 参考文献 11 附录1 程序清单（部分） 12 附录2 主板电路图 15 附录3 主要元器件清单 16 一、设计任务与要求 1 设计任务 设计并制作一套简易旋转倒立摆及控制装置。旋转倒立摆的结构如图1所示。电动机 A固定在支架B上，通过转轴F驱动旋转臂C旋转。摆杆E通过转轴D固定在旋转臂C的一端， 当旋转臂C在电动机A驱动下作往复旋转运动时，带动摆杆E在垂直于旋转臂C的平面作自 由旋转。如下图所示 2 设计要求 基本要求： 摆杆从处于自然下垂状态开始，驱动电机带动旋转臂作往复旋转使摆杆 摆动，并尽快使摆角达到或超过 60°~+60°； 从摆杆处于下垂状态开始，尽快增大摆杆 的摆动幅度，直至完成圆周运动； 在摆杆处于自然下垂状态下，外力拉起摆杆至接近1 65°位置，外力撤出同时，启动控制旋转臂使摆杆保持倒立状态时间不少于5s；期间旋转 臂的转动不大于90°。 发挥部分： 从摆杆处于自然下垂状态开始，控制旋转臂作往复旋转运动，尽快使摆 杆摆起倒立，保持倒立时间不少于10s； 在摆杆保持倒立状态下，施加干扰后摆杆能继 续保持倒立或2s内回复倒立状态； 在摆杆保持倒立状态的前提下，旋转臂作圆周运动， 并尽快使单方向转过角度达到或超过360°。 二 系统方案 1 系统结构 系统包括MC9S12XS128单片机；直流电机和电机驱动模块；角位移传感器。由直流电 机来控制旋转臂转动从而来使摆杆摆动，在摆杆的转轴处加上角位移传感器，使摆杆一 开始能快速得摆动出来，并且能保持倒立的状态，框图如下： 2 方案比较与选择 （1） 角度传感器方案比较与选择 方案 选择角位移传感器：角位移传感器它采用非接触式专利设计，与同步分析器和 电位计等其他传统的角位移测量仪相比，有效地提高了精度。 方案 选择陀螺仪：陀螺仪传感器最主要的特性是它的稳定性和进动性。它是用来感 测和维持方向的装置，主要用在航空来判断方向，在此次设计中想到用陀螺仪来控制摆 杆角度，但判断比较复杂，不实用。 因此我们选择角位移传感器。 （2） 驱动器方案比较与选择 方案 选择L298：L298工作电压为12V，电流到2A。但是它的驱动能力弱，不满足我 们的需求。 方案 选择BTN7971：相对于L298,这款驱动器有着跟强大得驱动能力。它与单片机5 V隔离保护单片机；它的PWM1，PWM2最高支持15V，此驱动集成的模块反应迅速，发热量 小。 因此我们选择BTN7971。 三 理论分析与计算 1 电机的选型 一开始我们选择步进电机：步进电机可以实现开环控制，即通过驱动器信号输入的 脉冲数量和频率实现步进电机的角度和速度控制，无需反馈信号。它可以旋转极小的角 度，从而实现倒立摆的功能。但我们实际操作起来转速比较慢，加上旋转臂等后速度缓 慢。 后来选择直流电机：通过直流电机来带动旋转臂，从而带动摆杆。直流电机控制简 单，只要加上合适的电压就会转，转速相比步进电机更快，比较适合本题的要求，而且 更适用于PD算法，便于摆杆保持倒立状态。 2 摆杆状态检测 摆杆状态的检测主要要用角位移传感器，然后通过芯片内置AD每隔0.5ms读取到数据 ，再将数据转化成角度，通过PID算法调节电机直立效果。假如当摆杆在倒立状态时，然

　　德力西产品说明pdf,前   言   感谢您选用德力西（杭州）变频器有限公司生产的CDI 9600系列小功率矢量变频器。 在使用CDI9600系列小功率矢量变频器之前,请您仔细阅读本手册，以保证正确使用。不正确的使用可能会造成变频器运行不正常、发生故障或降低使用寿命，乃至发生人身伤害事故。因此使用前应认真阅读本说明书，严格按说明使用。本手册为标准附件，务必请您阅读后妥善保管，以备今后对变频器进行检修和维护时使用。 本手册除叙述操作说明外，还提供接线图供您参考。如果您对本产品的使用存在疑难或有特殊要求， 可以联系本公司各地办事处或经销商，当然您也可以直接致电我公司总部客户服务中心，我们将竭诚为您服务。 本手册包含0.75kW～5.5kW功率等级的CDI9600系列小功率矢量变频器使用说明，内容如有变动，恕不另行通知。   开箱时，请认线、产品在运输过程中是否有破损，零部件是否有损坏、脱落，主体是否有碰伤现象。 2、本机铭牌所标注的额定值是否与您的订货要求一致，箱内是否包含您订购的机器、产品合格证、用户操作手册及保修单。   本公司在产品的制造及包装出厂方面，质量保证体系严格，但若发现有某种检验遗漏，请速与本公司或您的供货商联系解决。                     目  录   前 言 第一章  安全运行及注意事项 1 第二章 产品信息 3 2.1 铭牌数据及命名规则 3 2.2 技术规范 4 2.3 CDI9600系列小功率矢量变频器 6 2.4 外型及安装尺寸 7 2.5 日常使用的保养与维护 8 第三章 变频器的安装及接线 变频器前盖与数字操作键盘的安装 12 3.1.1 变频器前盖的安装 12 3.1.2 数字操作键盘的安装 12 3.2 安装地点及空间的选择 13 3.3 安装地点及空间的选择 15 3.3.1 主回路输入侧的接线 主回路输出侧的接线 主回路输出侧的接线 控制电路的接线控制电路端子排列及接线 控制电路端子的功能 22 3.5 接地 24 第四章 键盘操作与运行 25 4.1 操作方式的选择 25 4.2 试运行及检查 25 4.2.1 试运行前的注意事项及检查 25 4.2.2 试运行 26 4.2.3 运行时的检查 26 4.3 键盘的操作方法 27 4.3.1 键盘按键及功能 27 4.3.2 键盘显示方式 27 4.3.3 查看/设定参数的方法（用数字键盘） 29 4.3.4 键盘设定频率的方法 30 第五章 功能参数表 31 第六章 功能参数说明 47 6.1 基本功能参数P00组 47 6.2 辅助功能参数P01组 64 6.3 输入输出端子与多段速运行功能P02组 78 6.4多段速运行功能P03组 97 6.5 其他功能参数P04组 106 6.6 显示功能参数P05组 110 第七章 故障排除 111 7.1 故障的诊断与排除措施 111 7.2 报警显示和解释 113 7.3 电机故障和排除措施 113 附录 RS-485通讯协议修正 115   第一章  安全运行及注意事项   CDI9600系列小功率矢量变频器安装、运行、维护和检查之前要认真阅读本说明书。 为了确保您的人身、设备及财产安全，在使用我公司的CDI9600系列小功率矢量变频器之前，请务必仔细阅读本章内容。说明书中有关安全运行的注意事项分类成“警告”和“注意”。       ：指出潜在的危险情况，如果没有按要求操作，可能会导致人身重伤或者死亡的情况。     ：指出潜在的危险情况，如果没有按要求操作，可能会导致人身轻度或中度的伤害和设备损坏。这也可对不安全操作进行警戒。     安全运行的注意事项：   1. 安装、维护作业只能由专业人员进行操作。 2. 核实变频器的额定电压必须和AC电源电压等级相一致。   3. 切勿使AC主回路电源和输出端子U，V和W相连接。连接时变频器会损坏，并且保修单失效。 4. 只能在装好面板后才能接通输入电源，通电时不要卸去外盖。 5. 切勿触摸变频器内的高压端子。 6. 电路通电时不要连接或断开导线. CMOS元件容易被静电损坏，请不要触碰CMOS元件。 8. 此变频器不能进行耐压试验。     1. 请勿随意更改变频器厂家参数。否则可能造成设备损坏。 2. 存贮时间超过半年以上的变频器,上电时应先用调压器逐渐升压,否则有触电和爆炸的危险。 3. 应在断开电源10分钟后进行维护操作,此时充电指示灯彻底熄灭或确认正负母线V以下,否则有触电的危险。 4. 必须由专业人员更换零件.严禁将线头或金属物遗留在机器内,否则有发生火灾的危险。 5. 更换控制板后, 必须在运行前进行相应的参数设置,否则有损坏财物的危险。       第二章 产品信息   2.1 铭牌数据及命名规则 铭牌数据: 以型号CDI9600-G1R5T4为例:                                                   2.2 技术规范 控制 调制方式 空间电压矢量 控制方式 V/F控制、开环矢量控制、闭环矢量控制 频率设定分辩率 数字量 : 0.01 Hz 模拟量 : 0.05 Hz / 50 Hz,输出频率范围: 0 – 400 Hz 频率精度 数字 : 最大输出频率的0.02 %    模拟 : 最大输出频率的0.1 % 过载能力 额定电流150%—1分钟，额定电流200%—0.5秒 V/F 比率 线性, 平方, 任意折线 V/F 转矩补偿 手动转矩补偿 (0 - 30 %) 运行 输入信号 运行方式 键盘/ 端子 /RS485通讯  可通过多种方式随时切换 频率设定 模拟电压给定、模拟电流给定、脉冲给定 、键盘给定、RS485通讯给定 可通过多种方式随时切换 启动信号 正转,反转 多段速度 至多可以设定8个速度 (使用多功能端子) 加减速时间 0.1-6000秒，加减速时间可切换 加减速方式：线性、S曲线 紧急停止 中断变频器的输出 寸动 慢速运行 自动运行 通过设定的参数自动运行(7段速度) 故障复位 当保护功能处于有效状态时，可以自动复位故障状态。 运行 输出信号 运行状态 频率检测等级，过载报警，过电压，欠电压，运行芒果体育，停止，恒速，自动程序运行，变频器过热 故障输出 触点输出：交流250V 3A, 直流30V 3A 模拟输出 从输出频率，输出电流，输出电压、VF1、VF2、︱VF1-VF2︱中选择(输出电压: 0-10V，2-10V，0-20mA，4-20mA) 运行功能 直流制动，频率限制，跳频，滑差补偿，反转保护，PID控制，计数，定长，能耗制动，风扇可控等 保护功能 变频器保护 恒速过流、加速过流、减速过流、恒速过压、加速过压、减速过压、欠压、过热、过载、外部故障保护、输入缺相保护 瞬间掉电 小于15 毫秒：连续运行 大于15 毫秒：允许自动重新启动 显示 键盘 运行信息 设定频率、输出电流、输出电压、母线电压、输入信号、反馈值、模块温度、输出频率、电机同步转速、电机速度。（可设定P05.00-P05.22） 错误信息 当故障保护时的运行状态， 保存有4个故障历史信息。 环境 环境温度 -10 ℃ ～ 40 ℃ 储存温度 -20 ℃ ～ 65 ℃ 环境湿度 最大90 % RH .(不结露) 高度/振动 1,000 m 以下，5.9m/秒²(=0.6g)以下 应用地点 无腐蚀气体、易燃气体、油雾或粉尘及其它 冷却方式 强制风冷 2.3 CDI9600系列小功率矢量变频器  型号 额定 电压 额定 功率 额定输出电流 适配 电机 CDI9600-G0R75T4 380V 0.75kW 2.3A 0.75KW CDI9600-G1R5T4 380V 1.5kW 3.7A 1.5 kW CDI9600-G2R2T4 380V 2.2kW 5.0A 2.2kW CDI9600-G3R7T4 380V 3.7 kW 8.8A 3.7 kW CDI9600-G5R5T4 380V 5.5kW 13A 5.5kW       订货说明： 用户在订货时，请注明产品的相应的型号、规格。最好可以提供电机的参数、负载类型等其他相关资料。如果有特殊要求，请与我公司技术部门协商。 2.4 外型及安装尺寸     2.5 日常使用的保养与维护 （1）日常保养 由于环境的温度、湿度、粉尘及振动的影响，会导致变频器内部器件的老化，导致变频器潜在的故障发生或降低了变频器的使用寿命。因此，有必要对变频器实施日常和定期的保养及维护。     日常检查项目： A  电机的运行中声音是否发生异常变化。 B  电机运行中是否产生了振动。 C  变频器安装环境是否发生变化。 D  变频器散热风扇是否正常工作。 E  变频器是否过热。 日常清洁： A  应始终保持变频器处于清洁状态。 B  有效清除变频器上表面积尘，防止积尘进入变频器内部，特别是金属粉尘。 C  有效清除变频器散热风扇的油垢。 （2）定期检查 请定期对运行中难以检查的地方检查。 定期检查项目： A  检查风道，并定期清洁。 B  检查螺丝是否有松动。 C  检查变频器受到的腐蚀。 D  检查接线端子是否受到拉弧痕迹。 E  主回路绝缘测试。 提醒：在用兆欧表（请用直流500V兆欧表）测量绝缘电阻时，要将主回路线与变频器脱开。不要用绝缘电阻表测试控制回路绝缘。不必进行高压测试（出厂时已完成）。 （3）变频器易损件更换 变频器易损组件有冷却风扇和滤波用电解电容，其寿命与使用的环境及保养状况密切相关。 用户可以根据运行时间确定更换年限。 A  冷却风扇 可能损坏原因：轴承磨损、叶片老化。 判别标准：风扇叶片等是否有裂缝，开机时声音是否有异常振动声。 B  滤波电解电容 可能损坏原因：输入电源品质差、环境温度较高，频繁的负载跳变、电解质老化。 判断标准：有无液体漏出、安全阀是否已凸出，静电电容的测定，绝缘电阻的测定。 （4）变频器的存贮 用户购买变频器后，暂时存贮和长期存贮必须注意以下几点： A  存储时尽量按原包装装入本公司的包装箱内。 B  长时间存放会导致电解电容的老化，必须保证在半年之内通一次电，通电时间至少5小时，输入电压必须用调压器缓缓升高至额定值。 （5）变频器的保修说明 免费保修仅指变频器本身。 在正常使用情况下，发生故障或损坏，如在国内使用时（以公司的条形码为依据）： A  出货后18个月内包修。 如出口海外（不含国内）时，出货后六个月在购买地负责包修。   无论何时、何地使用的本公司品牌的产品，均享受有偿终身服务。 本公司在全国各地的销售、生产、代理单位均可对本产品提供售后服务，其服务条件为： A  在该单位所在地进行“三级”检查服务（包括故障排除）。 B  需依本公司与经销代理所签订的合约内容有关的售后服务责任标准。 C  可以有偿向本公司的各经销代理单位请求做售后服务（不论是否保修）。   本产品出现品质或产品事故的责任，最多只承担包修、包换、包退的责任，若用户需要更多的责任赔偿保证，请自行事先向保险公司投保财物保险。   本产品的保修期为条形码出厂起18个月。   若属下述原因引起的故障，即使在保修期内，也属有偿维修： A  不正确的操作（依使用说明书为准）或未经允许自行修理、改造引起的问题。 B  超出标准规范要求使用变频器造成的问题。 C  购买后跌损或搬运不当造成的损坏。 D  因环境不良所引起的器件老化或故障。 E  由于地震、火灾、风火灾害、雷击、异常电压或其他自然灾害及灾害相伴原因引起的损坏。 F  因运输过程中的损坏。（注：运输方式由客户指定，本公司协助代为办理货物移转的手续）。 G  制造厂家标示的品牌、商标、序号、铭牌等毁损或无法辨认时。 H  未依购买约定付清款项。 I  对于安装、配线、操作、维护或其他使用情况下不能客观实际描述给本公司的。   对于包修、包换、包退的服务，须将货退回本公司，经确认责任归属后，方可予以退换或修理。   本台机器如因购买者未付清货款或余款未按时结清支付，本机器的所有权仍归属供货单位，亦不承担上述责任，买方不得有异议。   有关服务费用按照厂家统一标准计算，如有契约，以契约优先的原则处理。         第三章 变频器的安装及接线 变频器前盖与数字操作键盘的安装 3.1.1 变频器前盖的安装     1. 托底座抬起机体，移动变频器时不要抓前盖抬起。否则主体有可能掉出，引起人身伤害。 2. 要把变频器装在不可燃性材料上（例如金属上）。 不遵守这一警告，可能会导致火警。 3. 当该装置放在柜内时，需要安装一个风机或其他冷却设备，同时保证空气入口温度低于40℃。 过热会引起着火或装置损坏。   本章叙述CDI9600系列小功率矢量变频器在安装时所必需了解的构造、设置环境及空间。 一般安装，不需要取下前盖及操作器。操作器与内部电路有电缆相连接，装卸时务必小心。先拔下电缆，再取下操作器及面板，否则可能使插头拉坏。 3.1.2 数字操作键盘的安装 1.按照下述方法取下和重新装上数字操作键盘： A 取下数字操作键盘: 取下前盖，可把数字操作键盘从隔板上取出。 B 重新装上数字操作键盘: 把数字操作键盘压入隔板键盘框上，合上前盖。     3.2 安装地点及空间的选择 安装地点的选择：   1. 应避免阳光直射，不要直接户外使用。 2. 不可在腐蚀性气体及液体环境中使用。 3. 不可在油雾、溅水环境中使用。 4. 不可在盐雾环境中使用。 5. 不可在淋雨、潮湿环境中使用。 6. 空气中飘有金属粉末或丝纺纤维飘絮时须加过滤装置。 7. 不可在机械冲击、振动场合下使用。 8. 当环境温度高于40℃时，必须采取降温措施方可使用。 9. 过冷和过热会使设备故障。建议在-10℃~+40℃范围使用。 10. 远离电源噪声，例如电焊机、大功率用电设备会影响本设备的使用。 11. 放射性材料会影响本设备的使用。 12. 易燃物品、稀释剂、溶剂应远离本设备。   为了保证完好的性能和长期工作寿命，CDI9600系列小功率矢量变频器选择安装环境时应遵守以上建议，保护变频器免遭损坏。           安装空间的选择： CDI9600系列小功率矢量变频器垂直安装时，要留有足够的散热空间，以保证有效地冷却。   CDI9600系列变频器的安装空间   1、顶部/底部以及两侧所需的间隙对敞开机架型（IP00）和封闭壁挂型(IP20)是同样的。 2、变频器的许可入口空气温度为：-10℃ ~ +40℃。 3、上部和下部区域要留有足够的散热空间，以便进出变频器的进气和排气通畅。 4、安装时，注意不要使异物掉落在风道内，以免风扇损坏。 5、丝纺纤维飘絮或灰尘特别大的场合，对进风口须加过滤装置。   3.3 主回路的接线 主回路接线图及其注意事项 本节叙述CDI9600系列小功率矢量变频器主回路的接线. 切勿使AC主回路电源和输出端子U、V、W相连接。 2. 只有在确认电源断开后才能开始接线. 核实变频器的额定电压和输入电源电压相一致。 4. 变频器不能进行耐压试验。 5. 按指定的拧紧扭矩来拧紧端子螺钉。         注  意 1. 接主回路前确保接地端子已接地。 2. 端子排列次序依实物为准。 3. 额定输入电压：交流单相220V/三相380V  频率：50/60Hz 4. 容许波动电压：+10%～－15%（短暂波动±20%） 频率：±2% 机型1主回路接线主回路接线：   注：端子排列次序依实物为准！ 3.3.2 主回路输入侧的接线、断路器（MCCB）的安装 为了保护线路，一定要在AC主回路电源和变频器输入端子R、S、T之间连接MCCB或熔断器。 2、漏电断路器的安装 当一个漏电断路器连接至输入端子R、S、T时，为了防止误动作应选择不受高频影响的那一种。 举例：三菱电机公司的NV系列（1988年或以后制造）。 富士电机公司的EG、SG系列（1984年或以后制造）。 德力西集团公司制造的CDM1系列断路器。 3、电磁接触器的安装 变频器电源侧未装电磁接触器（MC）时也可以使用。 电磁接触器（MC）可以替代断路器（MCCB）用作主回路电源的顺序断开，但是当电磁接触器在一次侧断开时，再生制动不起作用，而电动机滑行停止。 在一次侧闭合/断开电磁接触器可以使负载运行/停止，但是频繁开/关会引起变频器发生故障。请注意，当使用制动电阻器单元时，可通过过载继电器的脱扣接点在电磁接触器断开时，进行顺序控制。 4、端子的相序连接 输入电源的相线可以连接至端子板上R、S和T的任一端子，可不管其相序如何。 5、AC电抗器 当一个变频器连接在一个大容量电源变压器（600KVA或更大）下，或要接通/断开一个相位超前的电容器(功率因数补偿器)时，在输入电源回路会流过很大的峰值电流，这会损坏整流变换器部分。这种情况下，在变频器内应安装一个DC(直流)电抗器（可选项），或者在输入端加一个AC电抗器（可选项）。加装电抗器可有效地改善电源侧的功率因素。 6、浪涌吸收器 若有感性负载（电磁接触器、继电器、电磁阀、电磁线圈、电磁制动器等）连接于变频器附近，应同时使用一个浪涌抑制器。 7、电源侧噪声滤波器的设置 加装噪声滤波器可以降低从变频器流向电源的高频噪声波。 配线：请使用变频器专用的噪声滤波器。 电源侧噪声滤波器的设置如下：   3.3.3 主回路输出侧的接线、输出端子和负载的连接 使输出端子U、V、W和电动机引出线U、V、W相连接，用正向运行指令验证该电动机的正向旋转（CCW：从电动机负载侧观察时为反时针旋转）。如果电动机转向不正确，调换输出端子U、V、W中任何两相即可。 2、绝对禁止输入电源与输出端子U、V、W相连接 ！！！ 3、禁止输出电路短路或接地 切勿直接触碰输出电路或使输出线触碰变频器外壳，否则会引起电击或接地故障，非常危险。此外，切勿短接输出线、禁止连接相位超前的电容器或LC/RC噪声滤波器 切勿把相位超前的电容器或LC/RC噪声滤波器连接至输出回路。 5、避免安装磁力启动器 如果把一个磁力启动器或电磁接触器连接至输出回路，如果变频器运行期间连接负载，变频器会由于涌入电流而使过流保护回路动作。电磁接触器只能在变频器停止输出时动作。 6、热过载继电器的安装 在变频器中包括有一个电子过载保护功能，当然，在一个变频器驱动若干个电动机时，或者使用一个多极电动机时应连接一个热过载继电器。此外，热过载继电器应设定其额定电流为电动机铭牌上所写的相同额定值。 7、输出侧噪声滤波器的设置 在变频器的输出侧设置专用噪声滤波器,能起到降低无线电噪音和干扰噪音的效果。 干扰噪音:由于电磁干扰,噪声调制在信号线上,可能会导致控制器产生误动作。 无线电噪声:由于从变频器本体或电缆放射的高频波,使得无线电收发装置产生噪音。 8、关于干扰噪声的对策 为了抑制输出端产生的干扰噪声，除了使用噪声滤波器外，还有把连接线全部穿入接地金属管的方法。与信号线cm以上，干扰噪声的影响也就降低了。 9、关于无线电噪音的对策 除了输入输出线会产生无线电噪音外,变频器本体也会放射，在输入侧和输出侧两端设置噪声滤波器，变频器本体铁箱连线使用屏蔽线等会有效果，特别是变频器与马达的接线、变频器和电动机之间的接线距离 若变频器和电动机之间的接线总距离过长或变频器载波频率(主IGBT开关频率)较高,来自电缆的谐波漏电流会对变频器和外部设备产生不利的影响。 若变频器和电动机之间的接线距离较长，可按下述降低变频器的载波频率。载波频率可由常数P04.01来设定。 下表为变频器和电动机之间的接线距离 变频器和电动机之间的接线m 载波频率 （参数P04.01的设定值） 10KHz 或更低 5KHz 或更低 3KHz 或更低 注意： 当线米时，必须配置输出电抗器，否则极易烧毁电机！由于在变频器输出布线间的分布电容流出的电流的高频部份，外接的热继电器有时会产生不必要的动作。400V系列的小容量机种（特别是7.5kW以下），在配线m以上时)，对应于电机额定电流的比例会变大。因此，在外部使用的热继电器容易发生不必要的动作。 3.4 控制电路的接线控制电路端子排列及接线图   下面是主回路和控制回路的接线图。使用数字键盘操作时，只要连接上主回路就能运行电动机。   主回路和控制回路的接线、控制端子、频率设定和监视仪表要求使用屏蔽线mA。 3、多功能模拟量输出用于监测仪表。 4、COM和GND分别为I/O信号和模拟信号的公共端子,请不要将这些公共端子接地。 5、控制回路必须与主回路、强电回路（继电器触点220V程序回路）分开布线、变频器外部端子（除继电器触点外）输入开关量均为无电源输入信号，若接入电源变频器，可能损坏。 7、把控制电路的导线和主回路导线及其它电源电缆分开，防止噪声干扰而引起错误动作。控制电路接线使用扭绞屏蔽线或双扭屏蔽线，并把屏蔽层导线连接至变频器端子PE上，接线为跳线通道，选择电压/电流信号输入。当选择电流输入时，JP1的开关应位于 I 侧，选择电压输入时应位于 V 侧。 JP1中的2控制VF2通道，选择电压/电流信号输入。当选择电流输入时，JP1的开关应位于 I 侧，选择电压输入时应位于 V 侧。 JP2是控制FM1通道，选择电压/电流信号输出。当选择电流输出时，JP2的开关位置应位于 I 侧，选择电压输出时应位于 V 侧。 JP3是控制FM2通道，选择电压/电流信号输出。当选择电流输出时，JP3的开关位置应位于 I 侧，选择电压输出时应位于 V 侧。 JP4是485通信的负载电阻选择，如果是一对一通信，建议选择1，如果是一对多通信，建议选择2.     3.4.2 控制电路端子的功能 下表概述控制电路端子的功能，按照每个端子的功能进行接线。 分类 端子 信号功能 说明 信号电平 多 功 能 输 入 信 号 FWD 正向运行/停止 闭合时正向运行 断开时停止           光电耦合 器隔离 输入：ON/OFF 内24VDC/8mA REV 反向运行/停止 闭合时反向运行断开时停止 D1 多段速度指令1 闭合时有效 多功能接点输入，由P02.00～P02.07设定 D2 多段速度指令2 闭合时有效 D3 多段速度指令3 闭合时有效 D4 三线式运转控制 闭合时有效 D5 自由停车 闭合时有效 D6 故障复位 闭合时复位 D7 编码器脉冲输入   D8 编码器脉冲输入   COM 多功能输入公共端子   模 拟 量 输 入 信 号 10V +10V电源输出 模拟指令+10V电源 +10V，最大许可电流50mA VF1 模拟输入电压/电流 0～10V 0/4～20mA P02.15和P02.19设定 0 ~ +10V（20KΩ） VF2 模拟输入电压/电流 0～10V 0/4～20mA 0/ 4~20mA（500Ω） GND 模拟信号共同点 0V   多 功 能 输 出 信 号 YO 开集电极输出 定时器输出 P02.09=14 最大带载48V 50mA CME 开集电极输出共同点 分类 端子 信号功能 说明 信号电平   COM 数字电源地 24电源地     P24 数字信号电源 提供外接仪表电源   与COM之间可输出DC24V，最大200mA T1A 运行中信号（常开/常闭接点） 运行时端子T1A和T1C之间断开，端子T1A和T1B之间闭合 P02.10=0 接点容量 250VAC，3A或更小 30VDC，3A或更小 T1B         T1C         T2A 故障指示输出   故障时端子T2A和T2C之间断开，端子T2A和T2B之间闭合 P02.11=13   T2B         T2C         模拟输出 信号 FM1 频率输出 0~+10V/0~20mA/ 4~20mA/频率Fmax   输出0~10V/4~20mA 负载2mA或更小 FM2         GND 模拟信号共同点       通讯信号 SG± (CN5) RS-485通讯正、负信号       3.5 接地 1、接地电阻阻值： 200V等级：100Ω或更小           400V等级：10Ω或更小 660V等级：5Ω或更小 2、切勿使CDI9600系列小功率矢量变频器和电焊机、电动机或其它大电流电气设备公用接地。保证导管内所有接地线与大电流电气设备的导线、使用规定标准的接地线，并使其长度尽可能缩短。 4、当并排使用几个CDI9600系列小功率矢量变频器时，请按图（a）所示使该装置接地，不要象（c）所示使接地线系列小功率矢量变频器和电机接地,请按图（d）所示连接。        (a) 正确           （b）不正确          （c）不推荐                   （d）正确                     （e）不推荐 6、接线检查: 安装和接线完成后检查下列各项。 A  接线是否正确。      B  断线头或螺钉有无留在装置内。 C  螺钉是否牢固拧紧。   D  端子上的裸导线有无接触其他端子。   第四章 键盘操作与运行   4.1 操作方式的选择 CDI9600系列小功率矢量变频器提供了三种控制方式，包括键盘运行、端子运行及RS-485运行，用户可以根据现场环境及工作需要选定相应的控制方式。具体选择请见参数P00.00说明。 4.2 试运行及检查 4.2.1 试运行前的注意事项及检查   1. 只能在装好前盖后才能接通输入电源，通电时不要卸去外盖，否则会导致电击。 2. 当选择重试功能时不要靠近变频器或负载，因为在刚停止后会突然重新启动。（即使变频器会重新启动，其机械系统也应保证人身的安全）否则会导致人身伤害。 3. 由于功能设定可使停止按扭不起作用，应该安装一个单独的紧急停止按扭，否则会导致人身伤害。   1. 勿触摸散热器或电阻器，因为其温度很高，否则会导致烧伤。 2. 因为容易使低速变成高速运行，在运行前要确认电动机和机械设备的安全工作范围，否则会引起人身伤害和设备损坏。 3. 必要时可单独安装一个抱闸，否则会引起人身伤害。 4. 运行期间不要改变接线，否则会损坏设备或变频器。 为了保证安全，初次运行之前应脱开机械联接器，以便电动机和机械设备分离，如果进行初次运行前 电动机和机械设备联接，那么应特别谨慎，避免出现可能的危险情况。试运行前应检查下列各项内容： A  导线和端子连接是否正确。 B  是否有导线头引起短路。 C  螺钉端子是否牢固拧紧。 D  电动机是否安装牢固。 4.2.2 试运行 当系统已准备好时，接通电源，并检验变频器是否正常。 接通电源时的数字操作键盘显示亮灯。 如果发现任一问题，应立即断开电源。 4.2.3 运行时的检查 运行期间确认下列各项： A  电动机是否平稳转动。 B  电动机的旋转方向是否正确。 C  电动机有无不正常的振动或噪声。 D  加速和减速是否平稳。 E  电流是否和负载值匹配。 F  状态LED指示灯和数字操作键盘的显示是否正确。                 4.3 键盘的操作方法 4.3.1  键盘按键及功能   4.3.2 键盘显示方式 1、运行数据监视方式 在运行监视方式时，每按一次 >

　　键，显示项目变换一个，可以用来查看变频器当前的状态信息。 2、故障/告警监视方式 A  在运行监视方式，当发生故障和告警时，将会自动显示故障和警告信息。 B  如果故障消失，按复位键 STOP/RESET复位故障。 C  如果发生了严重的故障，只能断电复位。 D  如果故障没复位或屏幕没清除，键盘将一直显示故障代码（参看第七章）。 3、参数设定方式 可设定变频器参数和查看变频器运行状态。 为了使系统在最佳状况运行，应该适当调整某些参数值。   4、组合键功能     参数P00.00=0,即变频器由键盘控制运行，并且在监视方式下，可以使用键盘上的 ENTER及△、▽来实现正反转切换功能。    1. ENTER+ △ 切换为正转           2. ENTER+ ▽ 切换为反转 4.3.3 查看/设定参数的方法（用数字键盘） 注意 : 当以下情况时，不能改变数据。 1、在变频器运行期间不能调整的参数。(参见功能表) 2、在P04.40（参数写入保护）中启动参数保护功能 。       4.3.4 键盘设定频率的方法 使用键盘设定频率我们可以采用键盘数字直接设定和用键盘电位器设定两种方式，可以通过修改参数P00.01来选择控制方式。 1、用数字键盘直接设定频率 A  首先设置参数P00.01的值为1。 B  在变频器运行时，可按△、▽键进入频率设定方式。 C  再按△、▽键调整到所需设定频率，如48.00Hz。 D  此时调整后的设定频率将自动存储到参数P00.03中。 E  按MODE键后回到参数设定方式，再按MODE键回到运行监视方式。 F  只有在运行时可以用数字键盘改变频率设定值。 2、用键盘电位器设定频率 首先设置参数P00.01的值为0，然后用户可左右旋转键盘上的电位器旋钮来调整所需的设定频率，此时的频率设定值不会自动存入参数P00.03。   第五章 功能参数表   功能表说明 1、CDI9600系列小功率矢量变频器的功能参数按其功能可分为5组，每个组内包括若干功能码，功能码可设置不同的值。在使用键盘进行操作时，功能码对应一级菜单，参数设定值对应二级菜单。 2、在功能表和本手册其它内容中出现的P××.××等文字，所代表的含义是功能表中第“××”组的第“××”号功能码；如“P00.01”，指第P00组的第01号功能码。 3、功能表的列内容说明如下： 第1列“功能号码”：为功能码参数的编号；第2列“名称”：为功能参数的完整名称；第3列“设定范围”：为功能参数的有效设定值范围；第4列“最小单位”：为功能参数设定值的最小单位；第5列“出厂设定”：为功能参数的出厂原始设定值；第6列“更改限制”：为功能参数的更改属性（即是否允许更改和更改条件）；第7列“参考页”：为功能参数的参考页码。 参数更改限制说明如下： “○”：表示该参数的设定值在变频器处于停机、运行状态中，均可更改； “×”：表示该参数的设定值在变频器处于运行状态时，不可更改（或是由厂家设定）。  说明： 1、用户在对变频器参数进行更改时请仔细阅读本手册。如果想使用特殊功能却又不明白的情况下，可以联系我公司技术部门，我们将给用户提供安全可靠的技术支持服务。用户请勿随意更改数据，否则可能会出现严重故障，造成重大财产损失。如用户不遵从此警告，后果自负！ 2、LED显示“d.Err”时表示用户操作有误。   5.1基本功能参数P00组 功能 号码 名称 设定范围 最小 单位 出厂 设定 更改限制 参考页 P00.00 运行控制方法选择 0键盘运行 1端子运行 2 RS-485运行 3由多功能端子选择 1 0 O 47 P00.01 运行频率设定方式选择 0键盘电位器 1数字键盘设定 2端子VF1 3端子VF2 4数字键盘+模拟端子 5 VF1+VF2 6 Min{VF1, VF2} 7 Max{VF1, VF2} 8上升下降端子控制方式1 9上升下降端子控制方式2 10端子脉冲控制方式1 11端子脉冲控制方式2 12 RS-485给定 13开关频率设定 14由多功能端子选择 1 0 O P00.02 控制方式 0：V/F控制 1：开环矢量 2：闭环矢量 1 0 O 54 P00.03 键盘频率设定 0.00 ～最高输出频率 0.01Hz 50.00Hz O P00.04 面板控制运转方向 0 正转   1 反转 1 0 O 55 P00.05 最高输出频率 50.00～400.0Hz 0.01Hz 50.00Hz O P00.06 V/F曲线 P00.08 中间频率 0～电机额定频率 0.01Hz 25.00Hz O P00.09 转矩补偿电压 0～30% 1% 根据 机型 O P00.10 加减速模式 0  直线.1S 机型 O 58 P00.12 减速时间1 0.1～6000S 0.1S 机型 O P00.13 上限频率 下限频率～最高频率 0.01Hz 50.00Hz O 60 P00.14 下限频率 0.00～上限频率 0.01Hz 0.00Hz O P00.15 下限频率运行模式 0  停止 1  运行 1 1 O 61 P00.16 保留（机型选择）         P00.17 电机额定功率 0.4～999.9KW 0.1 机型 × P00.18 电机额定频率 10.00～最高频率 0.01Hz 50.00Hz × P00.19 电机额定电压 36～450V 1V 380V × P00.20 电机额定电流 0.1～999.9 A 0.1 机型 × P00.21 电机极对数 1～4 1 2 × P00.22 电机额定转速 1～20000转 1 1476 × P00.23 定子电阻 0.001～9.999Ω 0.001 机型 × P00.24 定子电感 0.1～999.9mH 0.1 机型 × P00.25 转子电阻 0.001～9.999Ω 0.001 机型 × P00.26 转子电感 0.1～999.9mH 0.1 机型 × P00.27 互感 0.1～999.9mH 0.1 机型 × P00.28 空载激磁电流 0.1～999.9A 0.1 机型 × P00.29 过载保护方式选择 0  不动作 1  普通电机 2  变频电机 1 1 O 62 P00.30 电机过载保护系数设定 20～130% 1% 100% O 63 P00.31 电机预过载报警水平 0～100%(过载累计百分比) 1 50% O       5.2辅助功能参数P01组 功能 号码 名称 设定范围 最小 单位 出厂 设定 更改限制 参考页 P01.00 启动运行方式 0 从启动频率启动 1 先制动，再启动 1 0 O 64 P01.01 启动直流制动电压 0~15% 1% 1% O 65 P01.02 启动直流制动时间 0.0~20.0S 0.1S 0.0S O P01.03 停机方式 0  减速停止  1  自由停止 1 0 O 66 P01.04 停机直流制动启始频率 0.00~10.00Hz 0.01Hz 0.00Hz O P01.05 停机直流制动电压 0~15% 1% 0% O 67 P01.06 停机直流制动时间 0.0~20.0S 0.1S 0.0S O P01.07 正反转死区时间 0.0~20.0S 0.1S 0.0S O P01.08 外部故障停止方式选择 0  自由停止 1  停机方式停车 1 1 O 68 P01.09 过载停止方式选择 0  自由停止 1  停机方式停止 1 1 O P01.10 电源投入启动功能 0  不动作 1  动作 1 1 O P01.11 电源投入启动等待时间 2~20.0S 0.1S 5.0S O 69 P01.12 故障试恢复等待时间 2~60S 1S 5S O P01.13 故障试恢复次数 0不启动自恢复 1~9次  10 无限次 1 0 O P01.14 转差频率补偿 0.00~10.00 0.01 0.00 O P01.15 脉冲频率给定当量 0.01~2.50 0.01 0.10 O 70 P01.16 启动频率 0.00~10.00Hz 0.01Hz 1.00Hz O P01.17 启动频率保持时间 0.0~10.0S 0.1S 0.0S O P01.18 点动频率 0.1~20.00Hz 0.01Hz 2.00Hz O P01.19 点动加速时间 0.1~60.0S 0.1S 机型 O P01.20

　　一、实验 先说说原理吧。原理很简单，电脑声卡上面的15针游戏端口（GAME PORT），只要加上4只电位器和4个开关，就可以构成一个4轴4按钮的游戏摇杆。而航模遥控器上面恰好有两支摇杆，摇杆的动作分别对应着4只电位器阻值的变化。因此我们可以充分利用一台废旧的遥控器，当然也可以在一台好的遥控器上面改造，只不过这时工作量会大一些。 电脑的接口一直在不断演进，声卡也基本上都集成到主板上面了，而这个游戏端口却一直保留着，虽然如今风头都叫USB端口占尽了，人们也很少关注这个端口 了，但它却是十分简单而有效的！ 下面是游戏端口的引脚定义： 下面是电路原理图： 很简单是吧。只需要四只100k电位器，作为比例通道，四只开关作为开关通道。另外还需要15针插头以及连线针插头，先利用手里的排线，搭接上电路就可以先试验一下了。 插头的连接：三个5V电源合在一起，两个地线合在一起，再加上四个比例通道四个开关通道，正好需要十条线。 电位器的连接：每只电位器只需要连接其中一个端点和中间的滑动点就可以了。 开关就是这几条线，暂时没有连开关，黑色的是地线，同另外四条线的通断就是开和关了： 电路搭建完毕，该进行电脑的设置了。打开控制面板，双击游戏控制器，再点击添加出现下面界面： 再点击自定义按钮 选择飞行控制器或飞行杆，轴数选择4，按钮选择4（如果你需要按钮的话），然后给自定义的游戏控制器起个名字就可以了。连续点击两个确定以后，在游戏控制器界面就会看到刚才自定义的游戏控制器已经添加了，并且如果连接没有问题的话，控制器的状态是确定芒果体育，否则会显示未连接： 选择这个游戏控制器，点击属性就可以校准了，校准以后，分别旋转4只电位器就可以看到X轴，Y轴，油门和方向舵随着电位器的旋转而改变，再把上面图中的四条开关线同黑色的地线相连，可以看到四个按钮随之点亮。 OK，试验成功了！ 二、制作遥控器里面的电位器是5k的，这个跟声卡游戏端口资料所要求的100k是不同的，所以制作过程主要就是把这个电位器 换成100k的（关于阻值，后面还有说明。